Базовая диагностика сетевых подключений

Трассировка маршрута с помощью команды traceroute

Для отображения всех точек маршрутизации, через которые проходят сетевые пакеты на пути следования к узлу назначения, используется команда traceroute (аналог в Windows - tracert ). В случае проблем при доставке данных программа позволяет определить, на каком именно участке сети возникли неполадки. Для определения промежуточных маршрутизаторов traceroute отправляет серию (обычно три) пакетов узлу назначения, при этом каждый раз увеличивая на 1 значение поля TTL. Первая серия пакетов отправляется с TTL, равным 1, и поэтому первый маршрутизатор возвращает обратно сообщение ICMP, указывающее на невозможность доставки данных. Затем traceroute повторяет отправку серии пакетов, но уже с TTL, равным 2, что позволяет первому маршрутизатору пропустить их дальше. Процесс повторяется до тех пор, пока при определённом значении TTL пакет не достигнет узла назначения.

Для установки traceroute в Debian GNU\Linux следует использовать команду:

# apt-get install traceroute

Основным параметром команды traceroute является имя или IP-адрес удаленного узла (пример 2.1., "Сетевая подсистема Linux" ). Вывод команды traceroute содержит информацию о точках маршрутизации (IP-адрес и/или символьное имя) и параметр RTT для каждой попытки серии. Ключ -n запрещает обращения к подсистеме DNS для определения символьных имен маршрутизаторов, что ускоряет работу traceroute.

Используя ключ -s, можно указать traceroute, какой исходный IP-адрес использовать (в данном случае 192.168.1.11):

# traceroute -s 192.168.1.11 192.168.2.5

Статистика интерфейсов с помощью команды netstat

Утилита netstat является удобным средством мониторинга сетевой активности. Фактически данная утилита служит для отображения различных структур данных, связанных с сетью.

Для отображения статистики сетевых интерфейсов следует использовать netstat с ключом -i (пример 6.6.). Все сетевые интерфейсы отображаются с помощью ключа -a.

# netstat -ai
Kernel Interface table
Iface   MTU Met   RX-OK RX-ERR RX-DRP RX-OVR    TX-OK TX-ERR TX-DRP TX-OVR Flg
eth0       1500 0      2012      0      0 0           244       0      0      0 BMRU
eth1       1500 0      1341      0      0 0          1118      0      0      0 BMRU
lo         16436 0         0         0      0 0             0         0      0      0 LRU

Каждая строка содержит информацию об отдельном интерфейсе: имя, MTU, метрику интерфейса (см. ниже); колонки RX и TX показывают количество пакетов, которые были получены и отправлены без ошибок ( RX-OK, TX-OK ), с ошибками ( RX-ERR, TX-ERR ), были отброшены ( RX-DRP, TX-DRP ), были потеряны ( RX-OVR, TX-OVR ). Набор символов в конце строки — флаги состояния интерфейса в стиле ifconfig (В — установлен широковещательный адрес, L — локальный интерфейс, M - "беспорядочный режим", R — интерфейс запущен, U — интерфейс поднят и т.д.)

Ключевые термины

ICMP (Internet Control Message Protocol) — сетевой протокол управляющих сообщений, используемый для диагностики стека TCP/IP.

TTL (Time-To-Live) — целое число, определяющее количество промежуточных маршрутизаторов, пройденных сетевым пакетом; на узле-источнике устанавливается в максимальное значение; каждый маршрутизатор отнимает от текущего значения TTL единицу.

RTT (Round Trip Time) — время между отправкой запроса и получением ответа на данный запрос.

Ping — утилита, обычно входящая в набор программного обеспечения операционной системы и позволяющая проверить доступность удаленного узла средствами протокола ICMP

Traceroute — утилита, позволяющая отобразить все промежуточные узлы на пути следования пакета до узла назначения; использует протокол ICMP.

Netstat - утилита, используемая для мониторинга сетевой активности.

Краткие итоги

Протокол ICMP (протокол сетевого уровня; использует для доставки протокол IP) предоставляет простые средства для передачи удаленным системам сообщений об исключительных ситуациях в процессе функционирования сетевого стека на узле.

Простейшим приложением протокола ICMP является утилита ping. Указав ей имя или IP-адрес удаленного узла, можно проверить его доступность.

Для трассировки маршрута (отображения всех точек маршрутизации) до удаленной системы используется ICMP -приложение traceroute.

Утилита netstat с ключом -i отображает статистику работы сетевых интерфейсов. Подобную статистику также содержит вывод команды ifconfig.

Упражнения

1.Изучите вывод команды ping в предложенных вариантах и определите для каждой удаленной системы ее тип (тип операционной системы):

ping -c 1 192.168.1.115
PING 192.168.1.115 (192.168.1.115) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.1.115: icmp_req=1 ttl=128 time=6.66 ms
--- 192.168.1.115 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 6.664/6.664/6.664/0.000 ms

$ ping -c 1 192.168.1.103
PING 192.168.1.103 (192.168.1.103) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.1.103: icmp_req=1 ttl=64 time=5.35 ms
--- 192.168.1.103 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 5.355/5.355/5.355/0.000 ms

$ ping -c 1 192.168.3.3
PING 192.168.3.3 (192.168.3.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.3.3: icmp_req=1 ttl=253 time=1.98 ms
--- 192.168.3.3 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 1.985/1.985/1.985/0.000 ms

2.(требуется подключение к Интернет). В среде VirtualBox запустите виртуальную машину с установленным Debian GNU\Linux с одной сетевой картой, предварительно установив тип сетевого подключения "NAT" (см. "Использование виртуализации для изучения Linux" ) и настройте сетевой интерфейс локальной сети с помощью файла /etc/network/interfaces на получение IP-адреса по протоколу DHCP.

2.1.Проверьте доступность узлов http://www.mail.ru, http://www.debian.org, http://www.freshmeat.net

2.2.Отобразите трассу до узла http://www.ubuntu.com

2.3.Отобразите статистику работы сетевых интерфейсов виртуальной машины.

3(требуется подключение к Интернет и наличие ОС Windows). Выполните задания 2.1.-2.3. с использованием соответствующих аналогов ping, tracert и netstat в Windows.